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신기술의 명칭 – 나노실: 자가치유 특성을 갖는 유기 (Organic)성분인 특수 고분자수지(단량체)와 무기(inorganic) 성분인 나노실리카를 주성분으로 한
유-무기 하이브리드형 주입재 약액을 이용한 고성능 차수공법

신기술의 내용

나노실 공법은 당사가 보유한 건설신기술 402호 특허 제 0412419호 아크릴레이트<ARC공법>을 개량, 보완한 혁신공법

나노실 공법 및 약액은 독자 개발된 특허 제 10-1720058호의 차수재로서 다음과 같은 특성이 있다.

주입효율의 극대화 및 원거리 침투가 용이하도록 겔화 직전까지 초 저점도 유지성
흡수 팽윤이 가역적이며 건조 수축 사이클 반복에도 성능면에서 열화가 전혀없음
지반과 지하수 거동대응에 주입시 간극수압 해소 효과를 발휘하는 간극수 흡수능력 및 겔타임 조정성
강알카리에 강한내성으로 여타 성분으로 인한 가수분해가 수반되어도 성능저하가 전혀 일어나지않음
해수에 포함되어있는 염분에 고결체의 제반물성에 영향을 주지않으며 성능과 적용에 전혀 문제가 없음
고결체의 인장강도 2 N/cm² 이상/신장율은90% 이상인 하이드로겔 고성능 고탄성 무수축 주입재
고결체의 점탄성거동 500% 이상으로 차수체계 파괴응력에 순응하는 신축성 및 봉합/자가 치유특성

나노실 주입약액의 종류 및 특성
항목 및 구분	GE(일반형)		HP(고성능형)		NS(무수축형)
주성분	특수 고분자 수지 단량체, 가교제, 물, Nano Silica, 촉매, 동결방지제 등		특수 고분자 수지 단량체, 가교제, 물, Nano Silica, 촉매, 동결방지제 등		특수 고분자 수지 단량체, 가교제, 물, Nano Silica, 촉매, 동결방지제 등
주성분	A액	B액	A액	B액	A액	B액
밀도 (g/ML)	1.02 이상	1.05 이상	1.02 이상	1.06 이상	1.02 이상	1.06 이상
혼합정도 (CPS)	7cps 이하		8cps 이하		10cps 이하
PH	7 이상	8 이상	7 이상	8 이상	7 이상	8 이상
표준주입 배합비 (A:B) (부피기준)	1 : 1		1 : 1		1 : 1
최대허용 배합비	1 : 3 ~ 3 : 1		1 : 3 ~ 3 : 1		1 : 3 ~ 3 : 1
겔의 인장강도	2 N/㎠ 이상		4 N/㎠ 이상		10 N/㎠ 이상
겔의 신장률	90% 이상		80% 이상		100% 이상
겔의 흡수 팽윤성	300% 이상		300% 이상		300% 이상
용도	미세토질 및 암반균열 차수 그라우팅 콘크리트 구조물 조인트 지수 배면 충진 차수 등 벤토 나이트 등 증량 충전제 동시적용 가능		GE(일반형)과 동일한 용도 지반 및 구조물의 심한 변형이 예상되거나 진동이 심한 구역 벤토 나이트 등 증량 충전제 동시적용 가능		콘크리트구조물 건조, 수축 변형이 심한 신축조인트 콘크리트구조물 건식 습식 균열보수 벤토 나이트 등 증량 충전제 동시적용 가능

나노실, 주입약액은 독성이 거의 없는 재료 (LD50>5,000mg/kg b.w )로서 안전성을 확보하였으며, 특히 겔로부터 용탈이 없어 대부분의 여타 약액에 비해서 훨씬 안전하다.

나노실 주입공법 (특허 제 10-1720058호 제 10-1885303호)

나노실 주입공법
공법개요	자가치유 특성을 갖는 유기 (Organic)성분인 특수 고분자수지 (단량체)와 무기(inorganic) 성분인 나노실리카를 주성분으로 한 유-무기 하이브리드 주입재 약액을 이용하여 구체배면 및 균열누수부에 천공한 후 완전 밀실히 주입함으로써 토질 및 구체를 완전한 불투수성으로 만드는 고성능 누수보수공법
구체거동 대응력	고결체의 인장강도 2 N/cm²이상, 신장율은 90% 이상으로 고탄성 하이드로겔을 형성 하여 구체의 거동 및 변형 등에 의한 파괴가 발생하지 않고 완벽히 순응할뿐 아니라 높은 수팽창성을 지녀 구체면과 강한 밀착을 하고 들뜬 공간이 생겨도 점차적으로 팽창하여 채우므로 누수경로가 완전히 차단됨
점도	점도 8cps 이하 (통상 5 cps) 점도가 낮아 매우 조밀한 공간 및 토립자 사이로도 주입재가 침투 고결되어 완전한 불투수층을 형성하여 완벽한 누수차단이 되며 시공이 매우 신속하고, 저압 주입이 되므로 구체에 전혀 영향을 미치지 않아 안전한 시공이 가능함
재료간의 계면분리 현상	주입재 겔은 흡수팽윤이 가역적이며 성능면에서 열화가없고 수팽창성을 지녀 선주입된 재료와 후주입된 재료간의 계면에서 강한 밀착을 함으로써 계면분리에 의한 누수경로 발생가능성이 전혀 없음
자가 치유성	고결체의 점탄성 거동과 500% 이상의 수팽윤성으로 인해 고결체가 외력에 의해 파괴가 발생하여도 수팽윤 및 점탄성 거동을 통해 자가봉합/치유함으로써 2차 구체변형시에도 구체와의 완벽한 밀착을 통해 누수경로를 원천적으로 차단함
이물질과의 부착력	구체와의 접합방식이 점착에 의해서 보다는 수팽창성으로 인한 강한 밀착에 의한 것이므로 이물질의 존재여부와 상관없이 완벽한 밀착을 통해 누수경로를 차단함
습윤면 접착성	친수성 재료로서 습윤면의 수분을 포용하여 겔을 형성하고 밀착함으로써 누수경로의 발생이 전혀 없음
외부온도의 영향	점도가 온도에 따라 크게 변하지 않아 저온에서도 주입이 용이하며 겔타임은 외부온도의 영향를 받으나 이와 관계없이 첨가재로 겔타임을 자유자재로 조절할 수 있으므로(수초-수시간 까지) 누수량 및 현장조건에 따라 시공을 원활히 할 수 있음
장점	친환경 및 난연성 재료 – 무공해 유기-무기 나노SiLICA 의 도입으로 더욱 안전한 주입재 구현 물을 포용하는 수팽창 재료로서 구체와 완전한 밀착성으로 누수를 원천 차단함 초저점도로서 물이 침투될 수 있는 정도의 모든 부위에 주입이 가능함 인장강도 2N/cm²이상 신장율 90% 이상 고탄성 하이드로겔을 형성하여 구체의 거동 및 변형에 순응함 주입재겔은 흡수팽윤이 가역적이며 성능면에서 열화가없고 수팽창성을 지녀 재료간 계면불리가 없음 고결체의 점탄성거동과 500% 이상의 수팽윤성 및 점탄성거동을 통해 자가봉합/치유함 자유자재로 겔타임을 조절함으로써 온도 및 기타 현장조건에 따라 원활히 시공할 수 있음 특히 액상화에 의한 용탈 겔로부터 용탈이 없어 여타 약액에 비해서 훨씬 안전하고 반영구적 재료임 고결체의 강알카리에 대한 강한내성이 있는 재료로 가수분해가 수반되어도 성능저하에 문제가 없음 해수의 염분은 주입재의 겔화 반응 특성 및 고결체의 제반물성에 전혀 문제가 되지않음 완전 비가역성 탄성체로 결합됨으로써 밀실하게 불투수성을 형성하며 수축-팽창의 복원이 가능함 아크릴계 주입재의 단점인 노출균열보수 시공이 가능한 무수축 유-무기 하이브리드형 주입재 임 장비가 간편하고 시공 시간이 매우 짧고 양생기간이 불필요하여 바로 효과를 나타냄
단점	겔타임 조절 등 현장상황에따라 작업인원에 대한 기술적 사전교육이 필요함

지하철터널 및 배수지 신축조인트 차수범위 및 천공 개념도

공사명 : 배수지 구조물 신축조인트 보수공사

나노실공법의 개요

나노실 주입약액의 종류 및 특성

Chemical 주입재의 침투성 비교

나노실 주입공법 적용 및 장점

나노실 그라우팅 공법도

공종사진